Kajian Sifat Hidraulik Di Cekungan Air Tanah Probolinggo Faradlillah Saves 0910640037

KAJIAN SIFAT HIDRAULIK AKUIFER

DI CEKUNGAN TANAH PROBOLINGGO

Hari Siswoyo

1, Muhammad Bisri

1, Faradlillah Saves

2

1Dosen Jurusan Teknik Pengairan

2Mahasiswa Jurusan Teknik Pengairan

email : [email protected]

ABSTRAK

Kabupaten Probolinggo merupakan daerah yang memanfaatkan air permukaan dan airtanah dalam

memenuhi kebutuhan masyarakat, misalnya untuk kebutuhan domestik, irigasi maupun untuk kebutuhan

industri. Seiring perkembangan jaman ditinjau dari berbagai sektor Kabupaten Probolinggo merupakan

wilayah yang mengalami perkembangan yang cukup signifikan. Hal ini mendorong pemenuhan jumlah air

yang lebih besar, sedangkan air permukaan tidak lagi dapat mencukupi kebutuhan sehari-hari masyarakat.

Sehingga peran airtanah sangat penting dalam memenuhi kebutuhan. Salah satu upaya dalam pengembangan

sumber daya airtanah di wilayah Probolingggo adalah dengan mengetahui potensi dan karakteristik airtanah di wilayah tersebut yang merupakan tujuan dari penelitian ini. Untuk mengetahui karakterstik airtanah di

Probolinggo dapat dilihat dari hasil pengelompokan akuifer berdasarkan overlay Peta Hidrogeologi dan Peta

Cekungan Air Tanah Probolinggo. Sedangkan untuk mengetahui potensi airtanah di Kabupaten Probolinggo

dalam kajian ini memerlukan analisis uji akuifer dalam hal ini uji akuifer menggunakan Metode Chow.

Berdasarkan metode tersebut diperoleh nilai transmisivitas (T), nilai koefisien kelulusan air (K) dan nilai

koefisien tampungan (S’).

Kata Kunci: sifat hidraulik, metode chow.pemetaan

ABSTRACT

Probolinggo an area that utilize surface water and groundwater in meeting community needs, such as

for domestic, irrigation and industrial needs. With the changing times in terms of different sectors Probolinggo is a region experiencing significant growth. This push for a greater amount of water, while the

water surface can no longer meet the needs of everyday people. So the role of groundwater is very important

and fulfilling. One of the efforts in the development of groundwater resources in the region Probolingggo is

to determine the potential and characteristics of the groundwater in the region which is the purpose of this

study. To know karakterstik groundwater in Probolinggo can be seen from the results of grouping aquifer

based overlay map Hydrogeology and Groundwater Basin Map Probolinggo. While to know the potential of

groundwater in Probolinggo in this study requires an aquifer test analysis in this aquifer test using the method

of Chow. Based on the method derived transmissivity values (T), the value of the coefficient of water passing

(K) and the coefficient of bin (S ').

Keywords: hydraulic properties, chow methods,mapping

1. PENDAHULUAN

Sumber daya air merupakan

kebutuhan pokok bagi kehidupan

manusia yang perlu dikelola dan

dimanfaatkan untuk berbagai keperluan

dalam memenuhi kebutuhan hidup

masyarakat. Namun, dalam pengelolaan

sumber daya air masih banyak menemui

kendala, yaitu meningkatnya kebutuhan

air baku yang cukup tinggi, menurunnya

kuantitas dan kualitas sumber air yang

dapat dijadikan andalan untuk sumber air

baku, serta menurunnya ketersediaan air

karena kondisi lingkungan yang semakin

buruk.

Probolinggo adalah suatu wilayah

yang berkembang sangat pesat, terutama

di sektor perikanan. Namun, seiring

perkembangan jaman, sektor industri dan

sektor pertanian juga mengalami

perkembangan yang cukup signifikan.

Perkembangan ini membawa

konsekwensi terhadap kebutuhan air.

Sejalan dengan semakin pentingnya

peran airtanah dalam memenuhi

kebutuhan, maka diperlukan upaya nyata

dalam pengembangan sumber daya

mailto:[email protected]

airtanah di wilayah Probolinggo. Salah

satu upaya dalam pengembangan sumber

daya airtanah di wilayah Probolingggo

adalah dengan mengetahui potensi dan

karakteristik airtanah di wilayah tersebut.

Oleh karena itu, dalam penelitian ini akan

dikaji tentang sifat hidraulik dan sifat

batuan akuifer pada lokasi penelitian

Cekungan Air Tanah (CAT) Probolinggo.

2. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dari penelitian ini adalah

sebagai berikut :

A. Mengetahui karakteristik

kelompok akuifer di Cekungan

Air Tanah Probolinggo

berdasarkan Peta Hidrogeologi

Sheet X Kediri (Jawa) dan Sheet

XI Jember (Jawa).

B. Mengetahui sifat-sifat hidraulik

dan sifat batuan akuifer di

Cekungan Air Tanah Probolinggo

berdasarkan analisis uji akuifer.

3. TINJAUAN PUSTAKA

Cekungan Air Tanah Menurut Keputusan Menteri Energi

dan Sumber Daya Mineral Nomor

1451K/10/MEM/2000, Cekungan Air

Tanah diartikan sebagai suatu wilayah

yang dibatasi oleh batas-batas

hidrogeologi dimana semua kejadian

hidrogeologi seperti proses pengimbuhan,

pengaliran, dan pelepasan airtanah

berlangsung. Dengan demikian, setiap

Cekungan Air Tanah memiliki ciri-ciri

hidrogeologi tersendiri, yang secara

hidraulika dapat berhubungan dengan

Cekungan Air Tanah lainnya atau bahkan

tidak sama sekali.

Transmisivitas (T) Transmisivitas adalah (Diktat Teknik

Remediasi Lingkungan Tercemar

Program Magister Teknik Lingkungan

FTSP – ITS) laju perpindahan air melalui

suatu satuan lebar aquifer/aquitard di

bawah suatu unit gradient hidraulik

satuan, yang dinyatakan dalam (m2/hari),

(ft2/hari), (gal/hari/ft).

Dengan jalan menganalisis data

pengamatan, persamaan yang digunakan

untuk memperoleh nilai Transmisivitas

adalah (Bisri, 2008:113):

T = K . D

dimana:

T = Transmisivitas Akuifer (m2/hari)

K = Harga Kelulusan Air (m/hari)

D = Tebal akuifer (m)

Koefisien Kelulusan Air (K) Koefisien kelulusan air adalah

(Keputusan Menteri Energi dan Sumber

Daya Mineral Nomor 1451K / 10 / MEM

/2000) angka yang menunjukkan

kemampuan meluluskan air di dalam

rongga-rongga batuan tanpa mengubah

sifat-sifat airnya, dengan dimensi

(panjang/waktu), misal (m/hari)

Koefisien Tampungan (S’)

Koefisien Tampungan adalah

(Keputusan Menteri Energi dan Sumber

Daya Mineral Nomor 1451K / 10 / MEM

/2000) volume air yang dilepaskan dari

atau dimasukkan ke dalam akuifer setiap

satu satuan luas akuifer pada satu satuan

perubahan kedudukan muka air bawah

tanah, koefisien cadangan tidak

berdimensi.

Pengujian Akuifer (Aquifer Test)

Disebut pengujian akuifer karena

yang diuji adalah lapisan pembawa airnya

(akuifer).

Tujuan dari pengujian akuifer adalah

(Bisri, 2008:112):

1. Untuk memperoleh sifat hidraulis

akuifer (koefisien

keterusan/transmisivitas akuifer),

dengan jalan menganalisis data

pengamatan, didapat harga T. Harga

K (koefisien kelulusan air) dihitung

dengan rumus T = K . D, dimana D

adalah tebal dari akuifer.

2. Untuk menetapkan jenis akuifer, dan

hasilnya bisa menambah kepastian

terhadap hasil analisi diskripsi

geologi, juga memberikan

keterangan atas besarnya debit hasil

(well yield) dan penurunan muka air

di sumur (drawdown)

Pada umumnya metode yang

digunakan adalah metode Long Period

Test. Beberapa metode Long Period Test

adalah Theis, Cooper-Jacob, Chow,

Pemulihan dari Theis, dan metode Theim

(untuk aliran tunak).

Metode Theis

Theis, yang telah mengembangkan

rumus untuk aliran tidak tunak, yang

mana telah diperkenalkan faktor waktu

dan koefisien tampungan. Theis mencatat

bahwa jika dari suatu sumur yang

memasuki akuifer tertekan yang luas,

dipompa dengan laju tetap, pengaruh

debitnya meluas dengan bertambahnya

waktu. Besarnya pengurangan tinggi

muka airtanah dikalikan dengan koefisien

tampungan, kemudian dijumlahkan untuk

seluruh luas daerah pengaruh, akan sama

dengan debit. Karena airnya harus

didapat dari pengurangan tampungan

dalam akuifer, maka tinggi muka air

tanah akan terus menurun selama

akuifernya bekerja efektif secara tidak

terbatas. Oleh karenanya, secara teoritis

tidak terjadi keadaan tunak. Tetapi

besarnya pengurangan muka airtanah

akan menurun terus jika daerah

pengaruhnya membesar (Bisri, 1991:96).

Di dalam menggunakan metode

Theis, anggapan - anggapan yang

dipergunakan adalah (Bisri, 1991:98);

1. Aliran ke sumur adalah aliran tidak

tunak.

2. Jenis akuifernya terutama untuk

akuifer terkekang.

3. Diameter sumur kecil, sehingga

kandungan di dalam sumur dapat

diabaikan.

4. Akuifer dianggap meluas tak

terhingga dalam bidang horizontal,

terletak pada suatu dasar lapisan

yang kedap air serta mempunyai

ketebalan yang seragam.

5. Akuifer adalah homogeny, isotropis

dalam daerah yang dipengaruhi oleh

pemompaan.

6. Kehilangan tinggi tekan yang

disebabkan oleh komponen aliran

vertical dalam akuifer diabaikan.

7. Air yang mengalir dalam akuifer

merupakan aliran laminer (syarat

berlakunya hukum Darcy)

8. Pelepasan air terjadi segera, hal ini

disebabkan oleh elastisitas air dan

kompaksi material akuifer (material

yang tidak termampatkan), sebagai

dasar hokum kontinuitas.

9. Muka air pada pisometer dan muka

air bebas sebelum pemompaan

dalam keadaan hampir horizontal.

10. Pemompaan dilakukan dengan debit

yang tepat

11. Sumur yang dipompa menembus

penuh akuifer.

Persamaan penurunan muka air

tanah dan koefisien tampungan menurut

Theis adalah (Bisri, 1991:98):

S = )(4

UWT

Q

atau T = )(

4UW

S

Q

U = tT

Sr

4

'2

atau S’ = Utr

T

/

42

'

dimana:

S = Penurunan pisometer pada jarak r

(m) dari sumur yang dipompa

Q = Debit tetap sumur yang dipompa

(m3/detik)

T = Transmisivitas akuifer (m2/detik)

S’ = Koefisien tampungan (tidak

berdimensi)

t =Waktu sejak dimulai pemompaan

(detik)

r = Jari-jari sumur pengamat diukur

terhadap sumur yang dipompa (m)

Metode Cooper-Jacob Metode ini umumnya dikenal

dengan nama Metode Jacob. Sama

dengan metode Theis, Metode Jacob juga

digunakan untuk aliran tidak tunak.

Metode Jacob merupakan penurunan dari

rumus Theis, tetapi cara ini lebih

konsisten dan lebih murah, karena hanya

dibutuhkan satu sumur pengamatan.

Anggapan-anggapan yang harus dipenuhi

adalah sama dengan Metode Theis, tetapi

nilai U mempunyai batasan lebih kecil

dari 0,01 sehingga nilai r kecil dan nilai t

besar (Bisri, 1991:100). Dari penurunan

Metode Theis, Jacob menurunkan

persamaan penurunan muka air tanah S

menjadi (Bisri,1991:101):

S = )4

ln5772,0(4

'2

tT

Sr

T

Q

atau

dapat ditulis dalam logaritma

S = '2

' 25.2log

4

30.2

Sr

Tt

T

Q

dimana:



Q = Debit tetap sumur yang dipompa

(m3/detik)

T = Transmisivitas akuifer (m2/detik)


berdimensi)

t = Waktu sejak dimulai pemompaan

(detik)



Koefisien tampungan S’ dapat dicari

dengan kondisi untuk S = 0 dan t = t0,

sehingga:

S = '2

' 25.2log

4

30.2

Sr

Tt

T

Q

0 = '2

0

' 25.2log

4

30.2

Sr

Tt

T

Q

menjadikan

'2

025.2

Sr

Tt = 1

S’ = '2

025.2

r

Tt

Transmisivitas akuifer diperoleh dengan

menggunakan rumus:

T = )10

10(log

4

30.2'

1'

n

n

S

Q

menjadikan

T = 12

30.2 '

S

Q

Atau:

T = S

Q

4

40,8630.2 '

dimana Q dalam

liter/detik

dimana:

Q = Debit pemompaan (m3/hari)

S = Nilai penurunan muka air per

siklus log (m)

T = Transmisivitas (m2/hari)


berdimensi)

t0 = Diperoleh dari grafik Jacob



Metode Chow

Chow telah mengembangkan sebuah

metode dengan menghindarkan penarikan

garis lurus secara sembarang dari titik-

titik data hasil pengamatan. Pengukuran

penurunan muka airtanah, boleh

dilakukan dengan menempatkan sumur

pengamatan yang dekat dengan sumur

pompanya. Seperti metode Jacob I, maka

metode inipun juga menggunakan grafik

semi-logaritma selain itu alirannya adalah

aliran tidak tunak (Bisri, 1991:102).

Harga transmisivitas dan koefisien

tampungan dari akuifer dihitung dengan

rumus Theis, yaitu:

T = )(4

'

UWS

Q

S’ = 2

'4

r

TtU

dimana:

Q = Debit pemompaan (m3/hari)

T = Transmisivitas (m2/hari)


berdimensi)





Sifat Batuan yang Mempengaruhi

Airtanah Untuk mengetahui keadaan dan

kedudukan airtanah harus diketahui

daerah geologinya, untuk diidentifikasi

susunannya dalam hubungan dengan

kemampuan menahan, menampung,

mengalirnya air serta besar kapasitasnya.

Menurut Thomas (Bisri, 1991:5), susunan

geologi yang dapat berlaku sebagai

akuifer adalah:

a. Kerikil dan pasir

b. Batu kapur

c. Batuan gunung berapi

d. Batu pasir

e. Tanah liat yang bercampur

dengan bahan yang lebioh kasar

f. Konglomerat

g. Batuan kristalin

Untuk dapat mengartikan dari

pengujian akuifer, diberikan nilai

kelulusan air (K) dari berbagai macam

batuan.

Tabel 1. Harga K Koefisien Kelulusan

Air dari Berbagai Batuan Moris &

Johnson 1976

Sumber: Bisri, 1991:119

Tabel 2. Harga K Koefisien Kelulusan

Air dari Berbagai Batuan Biro

Reklamasi USA 1977

Sumber: Bisri, 1991:119

4. METODE PENELITIAN

Lokasi Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di CAT

Probolinggo yang memiliki luas total

1.639 km2, dimana secara administratif

CAT Probolinggo mencakup wilayah

Kabupaten Probolinggo dan Kabupaten

Lumajang. Potensi airtanah yang dimiliki

oleh CAT Probolinggo adalah berupa

airtanah bebas (Q1) sebesar 711 juta

m3/tahun dan airtanah tertekan (Q2)

sebesar 124 juta m3/tahun (Kepmen

ESDM No. 716 K/40/MEM/2003)

Data Yang Dibutuhkan Untuk

Penelitian

Adapun data yang dibutuhkan dalam

penelitian ini beserta sumbernya

meliputi:

A. Peta Hidrogeologi Indonesia

B. Peta Cekungan Air Tanah Provinsi

Jawa Timur

C. Peta Wilayah Kabupaten

Probolinggo

D. Data Log Litologi

E. Data Uji Pemompaan (Pumping

Test)

F. Data Konstruksi Sumur

G. Data - data yang terkait dengan

kondisi lingkungan setempat

Tahapan Penelitian Dalam analisa penelitian ini, adapun

tahapan penelitian meliputi :

Analisis Kelompok Akuifer di

CAT Probolinggo

Tahapan analisis ini bertujuan untuk

mengetahui karakteristik akuifer yang

berada pada lokasi studi. Untuk

mengetahui karakteristik akuifer

diperlukan Peta Cekungan Air Tanah

Probolinggo dan Peta Hidrogeologi

Indonesia. Melalui Peta Cekungan Air

Tanah ini nantinya akan didigitasi dengan

menggunakan bantuan paket program

komputer Autocad. Selanjutnya hasil

digitasi tersebut akan diplot ke dalam

Peta Hidrogeologi Indonesia, sehingga

dapat diketahui karakteristik akuifer pada

Cekungan Air Tanah Probolinggo.

Analisis Sifat Hidraulik Metode

Chow dan Jenis Batuan Akuifer

Tahapan analisis ini bertujuan untuk

mengetahui nilai Transmisivitas (T),

Koefisien kelulusan air (K) dan Koefisien

tampungan (S’). Untuk mengetahui nilai

tersebut, maka harus dilakukan uji

akuifer. Dalam tahapan ini, uji akuifer

menggunakan Metode Chow.

Berdasarkan hasil analisis sifat

hidraulik akuifer, maka akan didapatkan

nilai koefisien kelulusan air (K).

Selanjutnya nilai K ini digunakan untuk

menganalisis jenis batuan dan tingkat

kelulusan air dengan melihat tabel 2.1

untuk jenis batuan menurut Moris &

Johnson 1976 dan tabel 2.2 untuk jenis

jenis batuan dan tingkat kelulusan air

menurut Biro Reklamasi USA 1977.

Setelah mengetahui jenis batuan pada

lokasi studi, selanjutnya dicocokkan

dengan komposisi litologi batuan yang

terdapat pada Peta Hidrogeologi

Indonesia.

5. HASIL PENELITIAN DAN

PEMBAHASAN

Analisis Kelompok Akuifer

Analisis kelompok akuifer di


diperoleh dari hasil overlay Peta

Hidrogeologi Indonesia Sheet X Kediri

(Jawa) dan Sheet XI Jember (Jawa)

dengan Peta Cekungan Air Tanah

Probolinggo. Berdasarkan hasil overlay

tersebut, dapat diinterpretasikan bahwa

pada CAT Probolinggo terdapat 6 (Enam)

kelompok akuifer, yaitu:

1. Akuifer dengan aliran melalui

ruang butir. Akuifer produktif

tinggi dengan penyebaran luas,

ditandai dengan warna biru tua.

(Akuifer dengan keterusan

sedang sampai tinggi, muka

airtanah atau tinggi pisometri air

tanah dekat atau diatas muka

tanah, debit sumur umummnya

lebih dari 10 liter/detik,

setempat lebih dari 50

liter/detik).


ruang butir. Akuifer produktif

dengan penyebaran luas,

ditandai dengan warna biru

muda. (Akuifer dengan

keterusan sedang, muka airtanah

atau tinggi pisometri air tanah

dekat atau diatas muka tanah,

debit sumur umummnya lebih

dari 5 - 10 liter/detik, dan

dibeberapa tempat lebih dari 20

liter/detik).


celahan dan ruang antar butir.

Akuifer produktif tinggi

sampai sedang, ditandai

dengan warna hijau sedang.

(Aliran airtanah terbatas pada

zona celahan, rekahan dan

saluran pelarutan, debit sumur

dan mataair beragam dalam

kisaran yang sangat besar).


celahan dan ruang antar butir.

Setempat, akuifer produktif,

ditandai dengan warna hijau

muda. (Akuifer dengan

keterusan sangat beragam,

umumnya airtanah tidak

dimanfaatkan karena dalamnya

muka airtanah, setempat mata

air berdebit kecil dapat

diturap).


celahan, rekahan dan saluan.

Akuifer produktif sedang

dengan penyebaran luas,

ditandai dengan warna hijau

tua. (Akuifer dengan keterusan

sangat beragam, kedalaman

muka airtanah bebas umumnya

dalam, debit sumur

umummnya kurang dari 5

liter/detik).

6. Akuifer produktif kecil,

setempat berarti, ditandai

dengan warna orange.

(Umumnya keterusan sangat

rendah, setempat airtanah

dalam jumlah terbatas dapat

diperoleh pada daerah lembah

atau zona pelapukan dari

batuan padu).

Sumur dalam yang tersebar di


sebanyak 75 sumur. Berdasarkan hasil

survey lapangan, sebaran sumur dalam

yang ada di Probolinggo mencakup 4

kelompok akuifer saja, yaitu:

1. Akuifer yang ditandai dengan

warna biru tua


warna biru muda


warna hijau tua


warna hijau sedang

Gambar 1. Hasil Sebaran Sumur pada

Peta Hidrogeologi dan Peta CAT Sumber: Hasil Survey

Hasil Analisis Uji Akuifer

Berdasarkan hasil survey lapangan

terdapat 75 sumur produksi yang tersebar

di Cekungan Air Tanah Probolinggo,

namun data hasil uji pumping test yang

terdapat di Kantor Balai Besar Wilayah

Sungai Brantas Pendayagunaan Air

Tanah dan Kantor Proyek Pengembangan

Air Tanah Termasuk Bagian Balai

Brantas Kabupaten Jember hanya

terdapat 31 sumur. Berikut dicontohkan

data hasil uji pemompaan sumur produksi

yang terdapat di Cekungan Air Tanah

Probolinggo, yaitu sumur SDPB 241:

Tabel 1.Data Hasil Uji Pemompaan

Menerus SDPB 241

Sumber: Balai Besar Wilayah Sungai Brantas

Pendayagunaan Air Tanah Balai Besar Wilayah

Sungai Brantas Pendayagunaan Air Tanah

Dari data hasil uji pumping test pada

tabel 1. selanjutnya diplot titik-titik

dengan harga penurunan muka air S

sebagai ordinat dengan skala linier

(normal) dan waktu t sebagai absis

dengan skala logaritma pada grafik semi-

logaritma yang ditunjukkan pada gambar

2. Grafik Hubungan t dan s Metode

Chow.

Gambar 2. Grafik Hubungan t dan S

Metode Chow Sumber: Hasil Perhitungan

Berdasarkan grafik hubungan antara t

dan s Metode Chow ditentukan titik A

sembarang, dimana t = 300 menit dan S =

12,29 meter. Dengan mengambil nilai t1

= 100 menit dengan S1 = 10,41 m dan t2

= 1000 menit dengan S2 = 14,33 m maka

1 1 5.76 27 110 9.40 53 1260 14.83

2 2 5.88 28 120 10.04 54 1320 14.89

3 3 6.02 29 135 10.34 55 1380 14.97

4 4 6.18 30 150 10.62 56 1440 15.01

5 5 6.25 31 165 11.03 57 1560 15.06

6 6 6.31 32 180 11.27 58 1680 15.10

7 7 6.34 33 210 11.31 59 1800 15.25

8 8 6.39 34 240 11.76 60 1920 15.26

9 9 6.52 35 270 12.03 61 2040 15.29

10 10 6.58 36 300 12.37 62 2160 15.32

11 13 6.67 37 330 12.50 63 2280 15.34

12 16 6.74 38 360 12.80 64 2400 15.48

13 19 6.76 39 420 13.05 65 2520 15.58

14 22 6.87 40 480 13.14 66 2640 15.74

15 25 6.88 41 540 13.34 67 2700 16.08

16 30 7.16 42 600 13.71 68 2880 16.54

17 35 7.34 43 660 14.11 69 3060 16.74

18 40 7.46 44 720 14.31 70 3240 17.08

19 45 7.86 45 780 14.42 71 3420 17.31

20 50 8.24 46 840 14.44 72 3600 17.39

21 55 8.41 47 900 14.45 73 3780 17.51

22 60 8.51 48 960 14.47 74 3960 17.63

23 70 8.81 49 1020 14.60 75 4140 17.68

24 80 9.03 50 1080 14.63 76 4320 17.70

25 90 9.33 51 1140 14.68

26 100 9.40 52 1200 14.76

No t (menit) S (m)No t (menit) S (m) No t (menit) S (m)

diperoleh penurunan muka air per siklus

log ∆S = 3,92 m, dan F (U) = 12,29/3,92

= 3,14. Selanjutnya pada Grafik Chow,

hubungan F (U), W (U) dan U didapatkan

W (U) = 8 dan U = 0,00016 yang

ditunjukkan pada gambar 3.

Gambar 3 Grafik Hubungan F(u)

W(u) dan u Metode Chow Sumber: Hasil Perhitungan

Maka :

1. Transmisivitas akuifer

Q = 20,20 m3/detik

= 1745,28 m3/hari

T = )(4

'

UWS

Q

= 90,48 m2/hari

2. Harga Koefisien Kelulusan Air (K)

D = 100 m

K = D

T

= 0,90 m/hari 3. Koefisien Tampungan (S’)

r = 20 m

S’ =

= 0,04

Jenis Batuan pada SDPB 241 menurut

Moris & Johnson 1976 termasuk antara

batu pasir halus dan batu pasir menengah,

sedangkan jenis batuan menurut Biro

Reklamasi USA 1977 juga termasuk pasir

halus. Untuk tingkat kelulusan air

menurut Biro Reklamasi USA 1977

termasuk tingkat menengah.

Berdasarkan data yang diperoleh dari

Balai Besar Wilayah Sungai Brantas

Pendayagunaan Air Tanah dan Kantor

Proyek Pengembangan Air Tanah

Termasuk Bagian Balai Brantas

Kabupaten Jember. ternyata tidak semua

data uji pemompaan menerus dapat

dianalisis dengan menggunakan Metode

Chow. Salah satu diantaranya dapat

dicontohkan pada data pemompaan uji

menerus pada sumur SDPB 240, yaitu

sebagai berikut:

Tabel 2 Data Hasil Uji Pemompaan

Menerus SDPB 240

Sumber: Balai Besar Wilayah Sungai Brantas

Pendayagunaan Air Tanah Balai Besar Wilayah Sungai Brantas Pendayagunaan Air Tanah

Tidak berlakunya Metode Chow pada

data dari sumur yang bersangkutan dapat

dibuktikan dengan analisis sebagai

berikut:

Dari data hasil uji pumping test pada

tabel 4.4 diplot titik-titik dengan harga

penurunan muka air S sebagai ordinat

dengan skala linier (normal) dan waktu t

sebagai absis dengan skala logaritma

pada grafik semi-logaritma yang

ditunjukkan pada gambar 4 Grafik

Hubungan t dan s Metode Chow.

2

'4

r

TtU

1 1 6.86 27 110 8.07 53 1260 8.67

2 2 6.87 28 120 8.10 54 1320 8.70

3 3 6.89 29 135 8.13 55 1380 8.72

4 4 6.91 30 150 8.17 56 1440 8.73

5 5 6.92 31 165 8.20 57 1560 8.77

6 6 6.99 32 180 8.23 58 1680 8.80

7 7 7.02 33 210 8.27 59 1800 8.83

8 8 7.09 34 240 8.30 60 1920 8.87

9 9 7.21 35 270 8.32 61 2040 8.90

10 10 7.23 36 300 8.33 62 2160 8.93

11 13 7.35 37 330 8.34 63 2280 8.96

12 16 7.38 38 360 8.37 64 2400 8.97

13 19 7.47 39 420 8.39 65 2520 9.00

14 22 7.53 40 480 8.41 66 2640 9.13

15 25 7.57 41 540 8.42 67 2700 9.17

16 30 7.60 42 600 8.44 68 2880 9.20

17 35 7.64 43 660 8.47 69 3060 9.21

18 40 7.69 44 720 8.48 70 3240 9.22

19 45 7.73 45 780 8.50 71 3420 9.24

20 50 7.76 46 840 8.53 72 3600 9.27

21 55 7.83 47 900 8.56 73 3780 9.30

22 60 7.87 48 960 8.57 74 3960 9.32

23 70 7.90 49 1020 8.59 75 4140 9.35

24 80 7.96 50 1080 8.61 76 4320 9.37

25 90 8.02 51 1140 8.63

26 100 8.04 52 1200 8.64

No S (m)t (menit)NoS (m)t (menit)NoS (m)t (menit)

Gambar 4.

Grafik Hubungan t dan S Metode

Chow Sumber: Hasil Perhitungan

Berdasarkan grafik hubungan antara t

dan s Metode Chow ditentukan titik A

sembarang, dimana t = 10 menit dan S =

7,26 meter. Dengan mengambil nilai t1 =

10 menit dengan S1 = 7,26 m dan t2 = 100

menit dengan S2 = 7,98 m maka

diperoleh penurunan muka air per siklus

log ∆S = 0,73 m, kemudian F (U) =

7,26/0,73 = 9,96 dari gambar grafik

Chow, hubungan F (U), W (U) dan U

didapatkan nilai W (U) dan U. Namun,

setelah ditarik garis berdasarkan nilai F

(U), ternyata tidak

memotong/berpotongan dengan garis

yang menunjukkan nilai U, sehingga nilai

W (U) tidak didapatkan. Grafik ini

ditunjukkan pada gambar 5

Gambar 5 Grafik Hubungan F(u)

W(u) dan u Metode Chow Sumber: Hasil Perhitungan

Berdasarkan hasil perhitungan dan

Grafik Hubungan F (u), W (u) dan u,

ternyata Metode Chow tidak sesuai untuk

sumur SDPB 240, sehingga perlu

dianalisis menggunakan metode uji

akuifer yang lain untuk mendapatkan

nilai transmisivitas (T) dan nilai koefisien

kelulusan air (K). Dalam hal ini, penulis

menganalisis dengan Metode Cooper

Jacob I.

Adapun langkah-langkah analisis uji

prmompaan dengan menggunakan

metode Cooper-Jacob adalah sebagai

berikut (Siswoyo, 2002:33)

1. Dari data lapangan, lukislah titik-

titik dengan harga penurunan muka

air S sebagai ordinat dengan skala

linier (normal) dan waktu t sebagai

absis dengan skala logaritma pada

grafik semi-logaritma yang

ditunjukkan pada gambar 4.6 Grafik

Hubungan t dan s Metode Cooper

Jacob I.

2. Tarik garis lurus yang melalui

sebagian besar kumpulan titik-titik

hasil pengamatan tersebut.

3. Perpanjang garis lurus tersebut

sampai memotong sebuah absis

(logaritmis) pada t = t0 dan S = 0.

4. Berdasarkan grafik hubungan antara

t dan s diambil nilai t1 dan t2

sehingga diperoleh nilai S1 dan S2.

5. Selanjutnya dari nilai S1 dan S2

dapat diperoleh nilai ∆S.

6. Dengan menggunakan rumus yang

dipakai pada Metode Cooper-Jacob

I, maka dapat dihitung nilai

Transmisivitas Akuifer seperti pada

persamaan dan nilai koefisien

kelulusan air seperti pada persamaan

Berikut merupakan gambar grafik

hubungan antara t dan S berdasarkan data

uji pemompaan menerus SDPB 240 pada

tabel 4.6.

Gambar 6.

Grafik Hubungan t dan S Metode

Cooper - Jacob Sumber: Hasil Perhitungan

Berdasarkan grafik hubungan antara

t dan s Metode Cooper Jacob I diambil

nilai t1 = 10 menit dengan S1 = 7,26 m

dan t2 = 100 menit dengan S2 = 7,98 m

maka diperoleh penurunan muka air per

siklus log ∆S = 0,73 m.

Maka:

1. Transmisivitas akuifer (T)

Q = 20,14 m3/detik

= 1740,10 m3/hari

T =

= 173,02

10.17403,2 '

x

= 875,04 m

2/hari

2. Harga Koefisien Kelulusan Air (K)

D = 110 m

K = D

T

= 110

04,875

= 7,95 m/hari 3. Koefisien Tampungan (S’)

Koefisien tampungan (S’) dapat

dicari dengan kondisi untuk S = 0 dan

t = t0. Nilai t diperoleh berdasarkan

perpotongan garis S = 0,3163 ln(t) +

6,5271 dengan sumbu horizontal (t).

sehingga secara matematis

perpotongan tersebut dapat dihitung

sebagai berikut:

S = 0,3163 ln(t) + 6,5271

0 = 0,3163 ln(t) + 6,5271

ln(t) = 3163,0

5271,6 '

ln(t) = - 20,64

t = 1,09 x 10-09

menit = t0

r = 20 m

S’ = 2

'

025,2

r

tT

S’ = 5,37 x 10-09

Jenis Batuan pada SDPB 240

menurut Moris & Johnson 1976 termasuk

antara pasir menengah dan pasir halus,

sedangkan jenis batuan menurut Biro

Reklamasi USA 1977 juga termasuk pasir

halus. Untuk tingkat kelulusan air

menurut Biro Reklamasi USA 1977

termasuk tingkat menengah.

Berdasarkan hasil analisis uji akuifer

dari 31 sumur yang menggunakan

Metode Chow berdasarkan metodologi

yang disusun dalam penelitian ini,

ternyata hanya terdapat 3 sumur yang

dapat dianalisis dengan menggunakan

metode tersebut. Sedangkan untuk 28

sumur tidak dapat dianalisis dengan

menggunakan Metode Chow. Hal ini

dikarenakan setelah ditarik garis

berdasarkan nilai F (U), ternyata tidak

memotong/berpotongan dengan garis

yang menunjukkan nilai U, sehingga nilai

W (U) tidak didapatkan. Oleh karena itu

metode yang digunakan untuk 28 sumur

tersebut adalah Metode Cooper-Jacob I.

Hasil analisis uji akuifer pada sumur-

sumur lain yang tersebar di Cekungan Air

Tanah Probolinggo dapat disajikan dalam

Tabel 4.3 Nilai Transmisivitas akuifer

(T), dan Nilai Koefisien Kelulusan Air

(K).

Untuk hasil analisis jenis batuan–

batuan dan tingkat kelulusan air pada

sumur-sumur lain dapat disajikan dalam

Tabel 4.4 Jenis Batuan – Batuan menurut

Moris & Johnson 1976 dan menurut Biro

Reklamasi USA 1977 Berdasarkan Harga

Koefisien Kelulusan Air.

12

30.2 '

S

Q

Tabel 4.3 Rekapitulasi Sifat Hidraulik

Sumber: Hasil Perhitungan

Tabel 4.4 Rekapitulasi Batuan

Tabel 4.4 Rekapitulasi Batuan

(Lanjutan)

Berdasarkan Tabel 4.3 Rekapitulasi

sifat hidraulik yang menunjukkan hasil

dari uji akuifer dengan menggunakan

Metode Chow dan Metode Cooper-Jacob,

maka dengan mengambil contoh pada

sumur SDPB 241 dapat dimaknai bahwa

untuk nilai transmisivitas sebesar 90,48

m2/hari yang diperoleh dari hasil analisis

uji akuifer pada sumur SDPB 241

bermakna bahwa dalam satu hari air

mengalami laju perpindahan seluas 90,48

m2. Untuk nilai koefisien kelulusan air

sebesar 0,9 m/hari bermakna bahwa

dalam satu hari air dapat lolos di dalam

No Q D T K Kelompok

Sumur (m3/hari) meter m

2/hari m/hari Akuifer

1 47 SDPB 241 1745.28 100 90.48 0.9 0.04 Metode Chow

2 29 SDPB 240 1740.10 110 875.04 7.95 5.37 x 10-9 Metode Cooper Jacob I

3 67 SDPB 193 3246.91 49 42372.76 864.75 0.11 Metode Chow

4 34 SDPB 213 1562.98 118.85 18414.97 164.64 8.32 x 10-82 Metode Cooper Jacob I











15 23 SDPB 060 3889.73 62 1124.75 18.14 0.01 Metode Chow

















Nama Sumur Metode Uji AkuiferNo S'

No

KT

ingk

at

Kelu

lusan A

irK

elo

mpok

Lit

olo

gi

Sum

ur

m/h

ari

Mori

s &

Johnson 1

976

Bir

o R

ek

lam

asi U

SA

1977

Bir

o R

ek

lam

asi U

SA

1977

Ak

uif

er

Batu

an

147

SD

PB

241

0.9

Batu

Pasi

r H

alu

s -

Batu

Pasi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

229

SD

PB

240

7.9

5P

asi

r H

alu

s

- P

asi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

367

SD

PB

193

864.7

5-

Pasi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

434

SD

PB

213

164.6

4K

eri

kil

Kasa

r -

Keri

kil

Menengah

Pasi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

539

SD

PB

122

35.6

Pasi

r M

enengah -

Pasi

r K

asa

rP

asi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

636

SD

PB

121

22.7

4P

asi

r M

enengah -

Pasi

r K

asa

rP

asi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

774

SD

PB

243

27.3

Pasi

r M

enengah -

Pasi

r K

asa

rP

asi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

81

SD

PB

120

23.2

3P

asi

r M

enengah -

Pasi

r K

asa

rP

asi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

97

SD

PB

128

6.7

Pasi

r H

alu

s

- P

asi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

10

35

SD

PB

214

22.0

4P

asi

r M

enengah -

Pasi

r K

asa

rP

asi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

11

45

SD

PB

212

8.8

6P

asi

r H

alu

s

- P

asi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

12

50

SD

PB

206

9.7

2P

asi

r H

alu

s

- P

asi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

13

22

SD

PB

059

9.5

9P

asi

r H

alu

s

- P

asi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

14

17

SD

PB

062

6.9

8P

asi

r H

alu

s

- P

asi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

15

23

SD

PB

060

18.1

4P

asi

r M

enengah -

Pasi

r K

asa

rP

asi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

16

18

SD

PB

061

4.5

9P

asi

r H

alu

s

- P

asi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

17

30

SD

PB

207

5.5

3P

asi

r H

alu

s

- P

asi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

18

65

SD

PB

194

36.7

6P

asi

r M

enengah -

Pasi

r K

asa

rP

asi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

19

51

SD

PB

210

22.0

6P

asi

r M

enengah -

Pasi

r K

asa

rP

asi

r B

ers

ih d

an K

eri

kil

Tin

ggi

20

21

SD

PB

066

3.6

1P

asi

r H

alu

s

- P

asi

r M

enengah

Pasi

r H

alu

sM

enengah

No

Jenis

Batu

an

Nam

a S

um

ur

No

KTi

ngka

t Kel

ulus

an A

irK

elom

pok

Lito

logi

Sum

urm

/har

iM

oris

& J

ohns

on 1

976

Biro

Rek

lam

asi U

SA 1

977

Biro

Rek

lam

asi U

SA 1

977

Aku

ifer

Bat

uan

218

SDPB

068

34.5

4Pa

sir M

enen

gah

- Pas

ir K

asar

Pasir

Ber

sih d

an K

erik

ilTi

nggi

229

SDPB

069

254.

32K

erik

il K

asar

- K

erik

il M

enen

gah

Pasir

Ber

sih d

an K

erik

ilTi

nggi

234

SDPB

063

7.88

Pasir

Hal

us

- Pas

ir M

enen

gah

Pasir

Hal

usM

enen

gah

2410

SDPB

089

7.96

Pasir

Hal

us

- Pas

ir M

enen

gah

Pasir

Hal

usM

enen

gah

2528

SDPB

209

16.1

6Pa

sir M

enen

gah

- Pas

ir K

asar

Pasir

Ber

sih d

an K

erik

ilTi

nggi

2648

SDPB

211

23.7

2Pa

sir M

enen

gah

- Pas

ir K

asar

Pasir

Ber

sih d

an K

erik

ilTi

nggi

2743

SDPB

090

8.53

Pasir

Hal

us

- Pas

ir M

enen

gah

Pasir

Hal

usM

enen

gah

2816

SDPB

067

75.3

6Pa

sir K

asar

- K

erik

il K

asar

Pasir

Ber

sih d

an K

erik

ilTi

nggi

2933

SDPB

208

45.4

1Pa

sir K

asar

- K

erik

il K

asar

Pasir

Ber

sih d

an K

erik

ilTi

nggi

3011

SDPB

070

4.56

Pasir

Hal

us

- Pas

ir M

enen

gah

Pasir

Hal

usM

enen

gah

3173

SDPB

017

2.55

Pasir

Hal

us

- Pas

ir M

enen

gah

Pasir

Hal

usM

enen

gah

Nam

a Su

mur

Jeni

s B

atua

nN

o

rongga batuan sepanjang 30 m.

Sedangkan untuk nilai koefisien

tampungan sebesar 0,04 bermakna bahwa

jumlah volume air yang dilepaskan dan

ditampung akuifer sebesar 0,04. Untuk

sumur-sumur yang lain dimaknai dengan

cara yang sama.

Berdasarkan Tabel 4.4 Jenis Batuan-

Batuan yang menunjukkan macam-

macam batuan beserta tingkat

kelulusannya. Untuk sumur yang masuk

dalam kelompok akuifer hijau sedang dan

hijau tua memiliki tingkat kelulusan air

dari menengah hingga tinggi berdasarkan

analisis sifat hidraulik yaitu nilai

koefisien kelulusan air (K). Hal ini sesuai

dengan komposisi litologi batuan yang

terdapat pada Peta Hidrogeologi Sheet X

Kediri (Jawa) dan Sheet XI Jember

(Jawa) yaitu termasuk dalam litologi

batuan dengan simbol berikut:

: Kelulusan tinggi hingga

sedang.

Sedangkan untuk sumur yang masuk

dalam kelompok akuifer biru muda

memiliki tingkat kelulusan air dari

menengah hingga tinggi berdasarkan

analisis sifat hidraulik yaitu nilai

koefisien kelulusan air (K). Ternyata

kurang sesuai dengan komposisi litologi

batuan yang terdapat pada Peta

Hidrogeologi Sheet X Kediri (Jawa) dan

Sheet XI Jember (Jawa) yaitu termasuk

dalam litologi batuan dengan simbol

berikut:

: Aluvium endapan sungai,

umumnya tersusun oleh

bahan-bahan berbutir halus

(lempung, lanau, dengan

selingan pasir). Umumnya

kelulusannya sedang hingga

rendah.

Berdasarkan hasil tersebut maka

diperlukan penelititan lebih lanjut untuk

mengetahui keterkaitan antara litologi

batuan menurut Peta Hidrogeologi Sheet

X Kediri (Jawa) dan Sheet XI Jember

(Jawa) dengan nilai koefisien kelulusan

air yang diperoleh berdasarkan uji akuifer

yang tidak dibahas dalam penelitian ini.

6. KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat

disampaikan berdasarkan penelitian ini

adalah sebagai berikut:

1. Berdasarkan hasil overlay Peta

Cekungan Air Tanah Probolinggo,

Peta Hidrogeologi Indonesia Sheet X

Kediri (Jawa) dan Sheet XI Jember

(Jawa) ternyata Cekungan Air Tanah

Probolinggo terletak dalam 6

kelompok akuifer, yaitu terdapat

pada kelompok akuifer yang ditandai

dengan warna biru tua, biru muda,

hijau tua, hijau sedang, hijau muda,

dan orange. Hal ini seperti yang

ditunjukkan pada gambar 4.2.

Sedangkan untuk sumur - sumur

yang ada dilokasi penelitan berada

pada 4 kelompok akuifer, yaitu yang

kelompok akuifer yang ditandai

dengan warna biru tua, biru muda,

hijau tua, dan hijau sedang. Hal ini

seperti yang ditunjukkan pada tabel

4.2.

2. Berdasarkan hasil analisis uji

akuifer, maka sifat hidraulik akuifer

di Cekungan Air Tanah Probolinggo

yang di representasikan dengan nilai

transmisifitas (T) berkisar antara

90,48 m2/hari – 42372,8 m

2/hari,

untuk nilai koefisien tampungan (S’)

berkisar antara 4,21 x 10-164

– 4,00 x

10-3

, sedangkan untuk nilai koefisien

kelulusan air (K) berkisar antara 0,9

m/hari – 864,75 m/hari. Berdasarkan

nilai koefisien kelulusan air (K)

tersebut, jenis batuan pada Cekungan

Air Tanah Probolinggo adalah batu

pasir, pasir dan kerikil dengan

tingkat kelulusan menengah hingga

tinggi.

Saran Berdasarkan hasil penelitian ini,

adapun beberapa saran yang dapat

penulis sampaikan antara lain:

Q

Q

1. Bagi instansi-instansi yang terkait

dalam hal ini Kantor Balai Besar

Wilayah Sungai Brantas

Pendayagunaan Air Tanah, apabila

melakukan pengeboran sebaiknya

dilakukan pada daerah - daerah yang

memiliki nilai koefisien kelulusan

air yang tinggi sebagaimana

ditunjukkan pada peta - peta yang

dihasilkan dari penelitian ini.

2. Bagi perkembangan ilmu

pengetahuan dan teknologi, hasil

pemetaan dari penelitian ini dapat

digunakan untuk mengetahui daerah

dalam satu Cekungan Air Tanah

yang memiliki sifat hidraulik yang

sama.

3. Bagi instansi yang terkait yaitu

Kantor Balai Besar Wilayah Sungai

Brantas Pendayagunaan Air Tanah

Jawa Timur, perlunya mengganti

mesin bor dan rumah sumur bor

yang ada di Kabupaten Probolinggo.

Hal ini dikarenakan banyak

ditemukannya mesin bor yang telah

rusak atau hilang serta kondisi

rumah sumur bor yang sudah tidak

layak lagi (rusak).

DAFTAR PUSTAKA 1. Anonim. 2008. Kondisi Air Tanah

Probolinggo. www.profilprobolinggo.co.id

(diakses 22 Juli 2012) 2. Anonim. 2012. Diktat Teknik Remidiasi

Lingkungan Tercemar. Surabaya: UPT.

Penerbit Program Magister Teknik

Lingkungan FTSP – ITS.

3. Bisri, M. 2008. Airtanah. Malang : Tirta

Media

4. Bisri, M. 1991. Aliran Air tanah. Malang:

UPT. Penerbit Fakultas Teknik Universitas

Brawijaya.

5. Kementerian Energi dan Sumber Daya

Mineral. 2003. Batas Horisontal Cekungan Air Tanah di Pulau Jawa dan Pulau

Madura. Jakarta: ESDM

6. Siswoyo, H., Lily Montarcih L., & Sumiadi.

2002. Studi Potensi dan Karakteristik

Akuifer di Wilayah Kabupaten Jombang

dengan Berbagai Pendekatan Model Uji

Akuifer. Malang: Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya.

7. Suharyadi. 1984. Geohidrologi. Yogyakarta:

UPT. Penerbit Fakultas Teknik Universitas

Gadjah Mada.

8. Todd, D.K. 1980. Groundwater Hydrologi.

New York: John Wiley & Sons

Documents

Kajian Sifat Hidraulik Di Cekungan Air Tanah Probolinggo Faradlillah Saves 0910640037